(57)【要約】【課題】  モータ駆動用ケーブルの誤った取り外しに起因する電気部品の破損を確実に防止できるターボ分子ポンプ装置を提供すること。【解決手段】  ＤＳＰ制御装置２が、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力してない時には、モータ１２の駆動用の高圧用電源１０とインバータユニット３とを電気的に遮断する一方、ＤＳＰ制御装置が、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力すると、高圧用電源１０とインバータユニット３とを電気的に接続するパワーリレー６を、高圧用電源１０とインバータユニット３との間に配置する。【選択図】  図１
2006017017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、上記ロータを駆動するモータとを有するターボ分子ポンプと、
上記モータの指令回転速度を表す指令信号を出力する回転速度指令装置と、
上記回転速度指令装置からの指令信号を受ける制御部と、上記制御部からの信号を受ける駆動部とを有するモータ駆動装置と、
上記モータが回転すべきでない信号を受けると、上記モータ駆動装置と電源との間をオフにする一方、上記モータが回転すべき信号を受けると、上記モータ駆動装置と電源との間をオンにする切替回路と
を備えることを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のターボ分子ポンプ装置において、
上記切替回路は、上記回転速度指令装置から上記モータが回転すべきでない信号および上記モータが回転すべき信号を受けることを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のターボ分子ポンプ装置において、
上記切替回路は、外部から上記モータが回転すべきでない信号および上記モータが回転すべき信号を受けることを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ分子ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ターボ分子ポンプ装置としては、ターボ分子ポンプと、回転速度指令装置と、モータ駆動装置とを備えたものがある。上記モータ駆動装置は、制御部と、制御部からの信号を受けて上記ターボ分子ポンプのモータを駆動する駆動部とから成る。上記回転速度指令装置は、上記モータの指令回転速度を表す指令信号を上記制御部に出力するようになっている。
【０００３】
上記従来のターボ分子ポンプ装置では、上記回転速度指令装置の電源がＯＮになると、上記モータの三つの入出力端子には上記モータ駆動装置を介して高電圧（例えば、２００Ｖ）が印加されるようになっている。そして、上記回転速度指令装置が、上記モータの指令回転速度を表す信号を上記モータ駆動装置に出力したとき、上記三つの入出力端子間に電圧の位相差を発生させて、上記モータに電流を流して上記モータを駆動するようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記従来のターボ分子ポンプ装置では、上記回転速度指令装置の電源がＯＮになると、上記回転速度指令装置が上記モータの指令回転速度を表す指令信号を上記モータ駆動装置に出力しているか否かに拘わらず、上記モータの三つの入出力端子に高電圧が印加されるようになっているので、上記回転速度指令装置の電源がＯＮの状態において、上記モータ駆動装置の上記モータ駆動用のコネクタと上記ターボ分子ポンプの上記モータ駆動用のコネクタとに差し込まれて、上記駆動部と上記モータとを接続しているケーブルを誤って取り外した場合、上記ケーブルが上記コネクタと離れる瞬間に放電が起こって、接触子（コネクタ端子）や上記駆動部のパワートランジスタ等の電気部品が損傷するという問題がある。
【特許文献１】特開平０９−０６８２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、モータ駆動用ケーブルの誤った取り外しに起因する電気部品の破損を確実に防止できるターボ分子ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明のターボ分子ポンプ装置は、
ロータと、上記ロータを駆動するモータとを有するターボ分子ポンプと、
上記モータの指令回転速度を表す指令信号を出力する回転速度指令装置と、
上記回転速度指令装置からの指令信号を受ける制御部と、上記制御部からの信号を受ける駆動部とを有するモータ駆動装置と、
上記モータが回転すべきでない信号を受けると、上記モータ駆動装置と電源との間をオフにする一方、上記モータが回転すべき信号を受けると、上記モータ駆動装置と電源との間をオンにする切替回路と
を備えることを特徴としている。
【０００７】
尚、上記回転速度指令装置が上記切替回路に信号を出力していないという状態は、上記モータが回転すべきでない信号に、含まれるものとする。
【０００８】
本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、上記切替回路が、上記モータが回転すべきでない信号を受けると、上記切替回路が、上記モータ駆動装置と電源との間をオフにするので、上記切替回路が、上記モータが回転すべきでない信号を受けている時には、上記モータの入出力端子に高電圧が印加されることがない。したがって、上記切替回路が、上記モータが回転すべきでない信号を受けているときに、誤って上記モータ駆動装置と上記モータとを接続している上記モータ駆動用ケーブルを外したとしても、ケーブルが離れる瞬間に放電が起こることがなくて、接触子（コネクタ端子）や上記駆動部のパワートランジスタ等の電気部品が破損することがない。
【０００９】
また、本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、上記切替回路が、上記モータが回転すべき信号を受けると、上記切替回路が、上記モータ駆動装置と電源との間をオンにするので、上記切替回路が、上記モータが回転すべき信号を受けたときには、上記モータを確実に駆動させることができる。
【００１０】
また、一実施形態のターボ分子ポンプ装置は、上記切替回路が、上記回転速度指令装置から上記モータが回転すべきでない信号および上記モータが回転すべき信号を受ける。
【００１１】
上記実施形態によれば、上記切替回路が、上記回転速度指令装置から上記モータが回転すべきでない信号および上記モータが回転すべき信号を受けるので、上記モータが回転するときまで、上記モータに電力が供給されることがない。したがって、ケーブルの引き抜きによる電気部品の損傷を確実に防止できる。
【００１２】
また、一実施形態のターボ分子ポンプ装置は、上記切替回路が、外部から上記モータが回転すべきでない信号および上記モータが回転すべき信号を受ける。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記切替回路が、外部から上記モータが回転すべきでない信号および上記モータが回転すべき信号を受けるので、外部から上記切替回路に上記モータが回転すべき信号を入力するまで、上記モータに電力が供給されることがなくて、ケーブルの引き抜きによる電気部品の損傷を確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、切替回路が、モータが回転すべきでない信号を受けると、切替回路が、モータ駆動装置と電源との間をオフにするので、上記切替回路が、上記モータが回転すべきでない信号を受けている時には、上記モータの入出力端子に高電圧が印加されることがない。したがって、上記切替回路が、上記モータが回転すべきでない信号を受けているときに、誤って上記モータ駆動装置と上記モータとを接続している上記モータ駆動用ケーブルを外したとしても、電気部品が破損することがない。
【００１５】
また、本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、上記切替回路が、上記モータが回転すべき信号を受けると、上記切替回路が、上記モータ駆動装置と電源との間をオンにするので、上記切替回路が、上記モータが回転すべき信号を受けたときには、上記モータを確実に駆動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明の一実施形態のターボ分子ポンプ装置を模式的に示す図である。
【００１８】
このターボ分子ポンプ装置は、ターボ分子ポンプ１と、回転速度指令装置の一例としてのＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）制御装置２と、モータ駆動装置の一例としてのインバータユニット３と、切替回路の一例としてのパワーリレー６とを備える。上記パワーリレー６は、リレー制御部１７と接点１８とを有する。
【００１９】
上記接点１８のインバータユニット３側と反対側の端子には、パワーリレー６によってインバータユニット３との間がオンにされたりオフにされたりする電源である高圧用電源１０の高電圧側の端子が接続されている。また、インバータユニット３には、低電圧用電源１１の高電位側の端子が接続されている。上記高電圧電源１０は、モータ１２を駆動するための電力を供給し、低電圧電源１１は、磁気軸受１４,１５の位置の制御に必要な電力を供給している。また、上記ＤＳＰ制御装置２は、インバータユニット３と接続されると共に、パワーリレー６のリレー制御部１７の一端に接続されている。
【００２０】
上記ターボ分子ポンプ１は、モータ１２と、モータ１２によって駆動されるロータ１３と、ロータ１３を径方向に支持する上下二組の磁気軸受１４,１５と、ロータ１３を機械的に支持するタッチダウン軸受１６とを有する。上記磁気軸受１４,１５は、電力を供給されることによって、ロータ１３を径方向に所定の目標位置に磁気的に非接触支持するようになっている。また、上記タッチダウン軸受１６は、磁気軸受１４,１５がロータ１３を支持できなくなった場合に、ロータ１３を機械的に支持するようになっている。上記タッチダウン軸受１６は、磁気軸受１５,１６とロータ１３との接触、および、ロータ１３とターボ分子ポンプ１のハウジングとの接触を防止して、ターボ分子ポンプ１が損傷するのを防止している。
【００２１】
上記ＤＳＰ制御装置２は、モータ１２の始動時に、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３およびリレー制御部１７に出力するようになっている。また、上記ＤＳＰ制御装置２は、モータ１２の運転時に、ターボ分子ポンプ１に設置されている回転数センサ（図示しない）からモータ１２の回転速度を表す信号を、ケーブル２２を介して受けて、内部メモリに予め入力されている運転テーブルの信号に従って、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力するようになっている。上記ＤＳＰ制御装置２は、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号を、インバータユニット３に出力すると同時に、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号を、パワーリレー６のリレー制御部１７に、常時出力するようになっている。
【００２２】
上記インバータユニット３は、制御部の一例としてのインバータ制御部２０と、駆動部の一例としてのスイッチング部２１とを有する。上記スイッチング部２１は、複数のトランジスタを備える。上記インバータ制御部２０は、ＤＳＰ制御装置２からモータ１２の指令回転速度を表す指令信号であるモータ１２の周波数を変える信号を受けると、上記トランジスタのゲート電圧を指令の回転速度に対応する電圧にかえる電圧信号を、スイッチング部２１に出力するようになっている。また、上記スイッチング部２１は、インバータ制御部２０から信号を受けると、高圧用電源１０からの電力を使用して入出力端子Ｕ、ＶおよびＷ間に電位差を生じさせて、モータ１２の回転速度を、指令の回転速度に制御するようになっている。
【００２３】
上記パワーリレー６は、ＤＳＰ制御装置２から、リレー制御部１７にモータ１２の指令回転速度を表す指令信号が出力されていない時（ＤＳＰ制御装置２からモータ１２が回転すべきでない信号を受けている時）には、高圧用電源１０とインバータユニット３との間をオフにする一方、ＤＳＰ制御装置２からリレー制御部１７にモータ１２の指令回転速度を表す指令信号が出力されている時（ＤＳＰ制御装置２からモータ１２が回転すべき信号を受けている時）には、高圧用電源１０とインバータユニット３との間をオンにするようになっている。詳細には、ＤＳＰ制御装置２から、リレー制御部１７にモータ１２の指令回転速度を表す指令信号が出力されていない時には、リレー制御部１７が駆動しなくて、接点１８が入りの状態になることがなくて、高圧用電源１０とインバータユニット３との間がオフになっている一方、ＤＳＰ制御装置２から、リレー制御部１７にモータ１２の指令回転速度を表す指令信号が出力されている時には、リレー制御部１７が駆動して、接点１８が入りの状態になって、高圧用電源１０とインバータユニット３との間がオンになるようになっている。
【００２４】
尚、図示しないが、ターボ分子ポンプ１には、磁気軸受１４,１５の位置を検出する位置センサが据え付けられている。また、上記ＤＳＰ制御装置２は、位置センサからの信号を受けると、低電圧電源１１の電力を使用して、図示しないケーブルを介して磁気軸受１４,１５に信号を出力して、磁気軸受１４,１５の位置を制御するようになっており、ロータ１３の位置を所望の位置に位置決めするようになっている。
【００２５】
図２は、上記ターボ分子ポンプ１の外観を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、上記ターボ分子ポンプ１の外部表面には、ケーブル接続コネクタ４５の近傍に、モータ１２が回転しているときに点灯する回転確認用ＬＥＤ４１と、ターボ分子ポンプ１に制御側から接続されているケーブル４８に電力が供給されているときに点灯する通電確認用ＬＥＤ４２とが形成されている。
【００２７】
上記実施形態のターボ分子ポンプ１のように、非接触支持軸受である磁気軸受１４,１５を用いて、ロータ１３を非接触支持している場合には、ロータ１３が非常に静粛に回転するので、ロータ１３が回転しているにも拘わらず、インバータユニット３に接続されているケーブルを、取り外してしまう事故が発生し易い。そして、特に、この誤った取り外しは、操作パネルでロータ１３の回転を判断できる制御側よりも、ロータ１３の回転の有無が判断できないポンプ１側のコネクタ４５で起こることが多い。そして、この誤ったケーブル４８の取り外しが行われると、磁気軸受１４,１５が制御不能になって、タッチダウン軸受１６がロータ１３を支持することになるが、タッチダウン軸受１６が非常に大きな音でタッチダウンして、場合によってはターボ分子ポンプ１が破損する可能性がある。
【００２８】
上記回転確認用ＬＥＤ４１は、ロータ１３（モータ１２）が回転している最中に点灯することにより、使用者がロータ３の回転中に誤ってケーブル４８を取り外してしまうことを防止している。
【００２９】
また、上記通電確認用ＬＥＤ４２は、ケーブル４８に電力が供給されているときに、点灯することにより、使用者が、モータ１２のスタンバイ状態（待機状態）に誤ってケーブル４８を取り外すことを確実に防止している。そして、ケーブル４８が取り外される瞬間に放電が起こって接触子（コネクタ端子）やスイッチング部２１のパワートランジスタ等の電気部品が損傷するのを確実に防止している。
【００３０】
上記構成において、上記ＤＳＰ制御装置２がモータの指令回転速度を表す指令信号を、インバータユニット３に出力していない場合（モータ１２のスタンバイ状態）には、パワーリレー６のリレー制御部１７が駆動しない状態になっており、パワーリレー６の接点１８が、切りの状態になっている。このことから、この場合、高圧用電源１０からインバータユニット３に電圧が印加されず、モータ用の入出力端子Ｕ、ＶおよびＷに電圧が印加されることがない。
【００３１】
一方、上記ＤＳＰ制御装置２が、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力すると、それと同時にモータ１２の指令回転速度を表す指令信号がパワーリレー６のリレー制御部１７に出力される。すると、上記リレー制御部１７が駆動して、パワーリレー６の接点１８が入りの状態になり、高圧用電源１０からインバータユニット３に電圧を印加することによって、モータ用の入出力端子Ｕ、ＶおよびＷに電圧を印加するようになっている。
【００３２】
上記実施形態のターボ分子ポンプ装置によれば、ＤＳＰ制御装置２が、電源が入った状態で、かつ、ＤＳＰ制御装置２が、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力してない時には、パワーリレー６が、高圧用電極１０とインバータユニット３とを電気的に遮断するので、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力してない時には、モータ用の入出力端子Ｕ、ＶおよびＷには、モータ１２を駆動するための高電圧が印加されることがない。したがって、ＤＳＰ制御装置２の電源がＯＮの状態で、モータ１２が駆動していない時に、誤ってモータ駆動用のケーブルを取り外したとしても、放電が起こることがなくて、接触子（コネクタ端子）に火花が飛ぶことがない。したがって、接触子やスイッチング部２１のパワートランジスタ等の電気部品が損傷することがない。
【００３３】
また、本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、ＤＳＰ制御装置２が、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力すると、パワーリレー６がＤＳＰ制御装置２とインバータユニット３とを電気的に接続するので、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号をインバータユニット３に出力したときには、モータ１２を確実に駆動させることができる。
【００３４】
また、本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、上記ターボ分子ポンプ１の外部表面におけるケーブル接続コネクタ４５の近傍に、モータ１２が回転しているときに点灯する回転確認用ＬＥＤ４１が形成されているので、モータ１２（ロータ１３）が回転しているときに、使用者が誤ってケーブルを抜くことを防止できる。したがって、ケーブルの誤った引き抜きによるタッチダウンを防止することができて、誤った引き抜きによるタッチダウン軸受１６の損傷を防止できる。
【００３５】
また、本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、上記ターボ分子ポンプ１の外部表面におけるケーブル接続コネクタ４５の近傍に、ターボ分子ポンプ１に制御側から接続されているケーブル４８に電力が供給されているときに点灯する通電確認用ＬＥＤ４２が形成されているので、使用者が、モータ１２のスタンバイ状態において、ケーブル４８を抜くことを防止できる。したがって、ケーブルの誤った引き抜きによる電気部品の破損を確実に防止できる。
【００３６】
尚、上記実施形態のターボ分子ポンプ装置では、ターボ分子ポンプ１の外部表面におけるケーブル接続コネクタ４５の近傍に、ターボ分子ポンプ１とインバータユニット３とを接続するケーブル４８に電力が供給されているときに点灯する通電確認用ＬＥＤ４２を形成したが、この発明のターボ分子ポンプ装置では、図２に示すように、ターボ分子ポンプ１と制御ユニット（スイッチング部２１）とを接続するケーブル４８に、通電確認用ＬＥＤ４３を形成しても良い。
【００３７】
また、上記実施形態のターボ分子ポンプ装置では、ターボ分子ポンプ１およびインバータユニット２に、モータ駆動用コネクタと磁気軸受制御用コネクタとが必要になるが、コネクタを１個にして、モータ駆動用ケーブルと磁気軸受制御用ケーブルとを近接配置しても良いし、コネクタを複数にしてモータ駆動用ケーブルと磁気軸受制御用ケーブルとを離して配置しても良い。
【００３８】
また、上記実施形態のターボ分子ポンプ装置では、切替回路としてパワーリレー６を採用したが、この発明のターボ分子ポンプ装置では、トランジスタを有するアナログスイッチ等、パワーリレー以外の切替回路を採用しても良い。
【００３９】
また、上記実施形態のターボ分子ポンプ装置では、上記パワーリレー６のリレー制御部１７が、ＤＳＰ制御装置２から常時モータ１２の指令回転速度を表す指令信号を受ける形式であったが、この発明のターボ分子ポンプ装置では、切替回路（例えば、パワーリレーのリレー制御部）は、モータの始動時だけ、回転速度指令装置（例えば、ＤＳＰ制御装置）から信号を受けて、モータの始動時からターボ分子ポンプ装置の停止時まで、モータ駆動用の高圧用電源とモータ駆動装置（インバータユニット）との間をオンにしても良い。
【００４０】
また、上記実施形態のターボ分子ポンプ装置では、ＤＳＰ制御装置２が、インバータユニット３とパワーリレー６とに同時に、モータ１２の指令回転速度を表す指令信号を出力するようになっていたが、この発明のターボ分子ポンプ装置では、切替回路（例えば、パワーリレー）をオン状態にする切替回路オン信号（例えば、パワーリレーの接点をオン状態にするパワーリレー始動信号）が、外部から切替回路（例えば、パワーリレー）に入力されると、その入力と同時に、回転速度指令装置（例えば、ＤＳＰ制御装置）が、モータ駆動装置（例えば、インバータユニット）に、モータの指令回転速度を表す指令信号を出力するようになっていても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態のターボ分子ポンプ装置を模式的に示す図である。
【図２】上記実施形態のターボ分子ポンプ装置が備えるターボ分子ポンプの外観を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ターボ分子ポンプ
２  ＤＳＰ制御装置
３  インバータユニット
６  パワーリレー
１０  高圧用電源
１１  低圧用電源
１２  モータ
１３  ロータ
１４,１５  磁気軸受
１６  タッチダウン軸受
２０  インバータ制御部
２１  スイッチング部
４１  回転確認用ＬＥＤ
４２,４３  通電確認用ＬＥＤ
【図１】
2006017017.tif 000003
【図２】
2006017017.tif 000004